一种二次回路热泵空调系统的制作方法

本发明涉及汽车空调领域，具体涉及一种二次回路热泵空调系统。

背景技术：

1、国内现有的新能源汽车一般使用r134a为制冷剂，而r134a是一种强温室气体，其排放会导致全球变暖，根据相关法律法规的规定，r134a将会被其他更加环保的制冷剂代替，如r290，但是r290 为易燃易爆制冷剂，存在一定的安全隐患，因此需采用二次回路，使r290不进入乘员舱，保证其安全性。

2、现有的热泵系统技术中，二次回路的电池与乘员舱的制冷均通过板式换热器提供冷源进行制冷，电池与乘员舱的制热均通过水冷冷凝器提供热源制热，由于电池与乘员舱共用冷源板式换热器和热源水冷冷凝器，且电池与乘员舱制冷/制热需求性能要求差异较大，导致很难同时满足电池与乘员舱的制冷或制热的不同性能需求，即在满足电池制冷需求时，无法兼顾乘员舱的不同制冷性能需求，或在满足乘员舱制冷需求时，无法兼顾电池的不同制冷性能需求，制热同理，因此现急需一种能同时满足电池与乘员舱的制冷或制热需求的热泵空调系统。

技术实现思路

1、针对上述现有的热泵系统技术中存在的问题，本发明提出一种二次回路空调系统，它采用二次回路对乘员舱和电池制冷、制热，避免了制冷剂进入乘员舱，提升了安全性，同时在满足乘员舱制冷、制热需求时，通过单通阀回路混水使电池的不同制冷、制热性能需求都得到保障。

2、本发明的技术方案为，一种二次回路热泵空调系统，包括制冷剂回路、冷水回路、热水回路、电池回路，所述制冷剂回路包括压缩机、电子膨胀阀、水冷冷凝器、板式换热器、气液分离器，所述压缩机的排气口依次连接第三电子膨胀阀、水冷冷凝器的制冷剂通道、第一电子膨胀阀、板式换热器的制冷剂通道、气液分离器、压缩机的进气口形成制冷剂回路，所述冷水回路、热水回路、电池回路通过一六通阀连接，其中冷水回路为六通阀的第五工作口连接第一三通阀，所述第一三通阀分别连接板式换热器的冷水通道、空调箱的冷风芯体，所述板式换热器连接第二水泵，所述第二水泵、冷风芯体均连接六通阀的第六工作口，所述热水回路为六通阀的第四工作口通过第一水泵连接水冷冷凝器的热水通道，所述水冷冷凝器连接第二三通阀，所述第二三通阀分别连接六通阀的第四工作口、空调箱的暖风芯体，所述暖风芯体连接第一水泵，所述第一水泵旁路连接一旁通水壶，所述电池回路为六通阀的第一工作口通过电池水泵连接电池冷板，所述电池冷板分别连接一单向阀的进水口、六通阀的第二工作口，所述单向阀的出水口连接电池水泵。

3、优选地，所述六通阀包括制冷、制热两种控制模式，其中制冷模式为六通阀的第一工作口连接第五工作口，第二工作口连接第六工作口，第三工作口连接第四工作口，制热模式为六通阀的第一工作口连接第三工作口，第二工作口连接第四工作口，第五工作口连接第六工作口。

4、优选地，所述电池冷板的两端分别设有第一温度传感器和第二温度传感器。

5、优选地，所述第一三通阀与冷风芯体之间设有第三温度传感器，所述第二三通阀与暖风芯体之间设有第四温度传感器。

6、优选地，所述压缩机的排气口旁通一第二电子膨胀阀到压缩机的进气口。

7、优选地，所述制冷剂回路采用r290为制冷剂。

8、本发明的优点在于能满足乘员舱和电池同时进行制冷或制热的不同性能需求。本发明在为乘员舱和电池同时制冷或制热时,通过调控第一三通阀或第二三通阀来控制流向乘员舱和电池的水流量分配，以满足乘员舱流量需求,通过系统控制来满足乘员舱温度需求。若电池温度及流量不能满足时,可以打开电池水泵加快电池回路的水流速度来满足电池流量需求,同时单向阀回路运行并流入电池回路的水循环,也起到混水作用,混水能实现电池进水温度提升或者降低作用,保证电池温度需求。

技术特征：

1.一种二次回路热泵空调系统，包括制冷剂回路、冷水回路、热水回路、电池回路，所述制冷剂回路包括压缩机（8）、电子膨胀阀、水冷冷凝器（10）、板式换热器（12）、气液分离器（13），所述压缩机（8）的排气口依次连接第三电子膨胀阀（9）、水冷冷凝器（10）的制冷剂通道、第一电子膨胀阀（11）、板式换热器（12）的制冷剂通道、气液分离器（13）、压缩机（9）的进气口形成制冷剂回路，其特征在于：所述冷水回路、热水回路、电池回路通过一六通阀（7）连接，其中冷水回路为六通阀（7）的第五工作口（5）连接第一三通阀（20），所述第一三通阀（20）分别连接板式换热器（12）的冷水通道、空调箱的冷风芯体（22），所述板式换热器（12）连接第二水泵（19），所述第二水泵（19）、冷风芯体（22）均连接六通阀（7）的第六工作口（6），所述热水回路为六通阀（7）的第四工作口（4）通过第一水泵（15）连接水冷冷凝器（10）的热水通道，所述水冷冷凝器（10）连接第二三通阀（16），所述第二三通阀（16）分别连接六通阀（7）的第四工作口（4）、空调箱的暖风芯体（18），所述暖风芯体（18）连接第一水泵（15），所述第一水泵（15）旁路连接一旁通水壶（28），所述电池回路为六通阀（7）的第一工作口（1）通过电池水泵（23）连接电池冷板（25），所述电池冷板（25）分别连接一单向阀（27）的进水口、六通阀（7）的第二工作口（2），所述单向阀（27）的出水口连接电池水泵（23）。

2.根据权利要求1所述的一种二次回路热泵空调系统，其特征在于：所述六通阀（7）包括制冷、制热两种控制模式，其中制冷模式为六通阀（7）的第一工作口（1）连接第五工作口（5），第二工作口（2）连接第六工作口（6），第三工作口（3）连接第四工作口（4），制热模式为六通阀的第一工作口（1）连接第三工作口（3），第二工作口（2）连接第四工作口（4），第五工作口（5）连接第六工作口（6）。

3.根据权利要求1所述的一种二次回路热泵空调系统，其特征在于：所述电池冷板（25）的两端分别设有第一温度传感器（24）和第二温度传感器（26）。

4.根据权利要求1所述的一种二次回路热泵空调系统，其特征在于：所述第一三通阀（20）与冷风芯体（22）之间设有第三温度传感器（21），所述第二三通阀（16）与暖风芯体（18）之间设有第四温度传感器（17）。

5.根据权利要求1所述的一种二次回路热泵空调系统，其特征在于：所述压缩机（8）的排气口旁通一第二电子膨胀阀（14）到压缩机的进气口。

6.根据权利要求1所述的一种二次回路热泵空调系统，其特征在于：所述制冷剂回路采用r290为制冷剂。

技术总结
一种二次回路热泵空调系统，包括制冷剂回路、冷水回路、热水回路、电池回路，压缩机排气口依次连第三电子膨胀阀、水冷冷凝器、第一电子膨胀阀、板式换热器、气液分离器、压缩机进气口形成制冷剂回路，冷水回路、热水回路、电池回路通过六通阀连接，冷水回路为六通阀第五工作口连第一三通阀，再分别连板式换热器、冷风芯体，板式换热器连第二水泵后与冷风芯体连六通阀第六工作口，热水回路为六通阀第四工作口经第一水泵连水冷冷凝器，再连第二三通阀，第二三通阀分别连六通阀第四工作口、暖风芯体，暖风芯体连第一水泵，电池回路为六通阀第一工作口经电池水泵连电池冷板，再分别连单向阀进水口、六通阀第二工作口，单向阀出水口连电池水泵。

技术研发人员：肖波,苏玲,马文彬,罗毅
受保护的技术使用者：中国长安汽车集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4